新课程标准下的初中自然科学
“探究式学习”教学模式的实践与研究
作者： 胡家琪
单位：高桥初中
邮编：3100200
摘要：本文以新课程理念认为课程是活动为指导，通过“探究性学习”使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的，从“探究性学习”本身是一种重要的学习方式、自然科学的学习内容、培养创新精神和创新能力的基本方法说明了此实践的可行性。
本文着重从五方面讨论了开展“探索性学习”的途径。
1、挖掘与所学知识相联系的实际问题进行探索；
2、追根溯源到问题的起端进行探究；
3、设计探索性实验进行探究；
4、抓住反馈中的典型问题进行探究；
5、运用知识的拓展延伸进行探究。
阐述了实施“探索性学习” 八个环节：先学找疑、提出问题、猜想假设、制定方案、收集证据、分析论证、评估反思、交流合作。
实践证明，在自然科学教学中如果选择适当的探究途径，按照上述八个环节开展此模式的实践，注意探究过程有序合理进行分化，发挥好组织调控作用，定能有效达到课题的目的。
新课程理念认为课程是活动。强调学生是课程的主体，强调以学习者的兴趣、需要、能力、经验为中介来实施课程，强调活动的完整性和课程的综合性，强调活动是人心理发生发展的基础，重视学生学习活动的水平、结构、方式，特别是学习者与课程各因素之间的关系。作为学习方式的“探究式学习”指学生在学科领域或现实生活的情境中，通过发现问题，调查研究，动手操作，表达与交流等探究性活动，获得知识，技能和态度的学习方式，是实现新课程改革目标的最佳途径。但是，时至今日，走进我们的课堂的“接受性学习”方式比比皆是，究其主要原因是：
（1）误解“探究性学习”模式的实施条件。认为探究式学习是搞科研，只能在少数优秀学生，优秀学校中才能有条件开展，或认为只能在课外实践活动课中开展，课堂教学主要学习学科知识，不适于开展这种学习方式。
（2）不清楚开展“探究性学习”的方法。
（3）认为没必要开展这种学习方式，既浪费时间，精力也对学生的考试成绩起不了多大作用。所有这些，都极大地制约了“探究式学习”的普及和推广。事实上，作为学习方式的探究性学习，在近几年的各级、各项考试中体现出不可缺少及无法替代的作用。笔者针对如何实施探究性学习方式问题做了二年多的实践尝试，认为“探究式学习”完全可以渗透于自然学科的日常教学中去，本文阐述在初中自然科学中实施这种较为广义的探究性学习方法和过程，以实现新课程标准的目标。
一、实施“探究式学习”教学模式的意义。
“探究性学习”是由英文“Inquing Leanning”翻译过来的，美国学者一般定义为：儿童自主参与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力；同时，形成认识自然的基础——科学概括；进而培养探究未知世界的积极态度。这里强调的是通过“自主地参与科学探究”来获得知识的过程，同时形成科学概念和探究能力。这里科学探究有两层含义：一是科学家的探究，二是教学或学习过程。
探究性学习是对科学探究的探究，即用探究未知的方法去获取和运用知识，
指学生用以获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。人的学习方式总是与个人的心智、知识水平，及与他人的交互作用，科学的本质相联系的。本文所论述的“探究性学习”在学习过程中无论是激发学生学习兴趣，形成良好学习动机的起始阶段，还是学习过程的探索、操作、理解、成功的意义建构的心理追求阶段，以及应用的结束阶段，都是强有力的，每一步都努力地实现新课程的标准目标。“探究式学习”努力转变教师角色，改变学生学习方式，突出学生的主体地位，提倡学生自主学习，自动探究，让学生学会知识，学会做事，学会共同生活，学会生存，努力为学生的终身发展奠定基础。
二、实施“探究性学习”教学模式的可行性分析
1、“探究性学习”是一种重要的学习方式
初中学生的抽象思维能力较弱，建立新概念需要具体的表象作依托。而且学生在学习某一概念之前，往往已形成生活概念，这些建立在少量的直接观察和具体经验基础上的概念，大都比较粗浅，有些甚至是错误的，在教学中，即使教师反复强调清晰讲授，学生表面上接受了概念的含义，但在分析问题时仍然可能以生活概念为依据进行思考，只有通过引导学生亲身探究，让他们自己发现自己已有经验与新发现的现象或事实之间不一致甚至冲突之处，他们才会自学审视，反思并修正自己的经验和认识，这样获得的知识才是深刻的，有真正意义的。
2、探究是自然科学的学习内容
自然科学不仅指自然科学本身，还包括探索自然科学知识的思维过程和方法，自然科学是“知识”、“过程”和“方法”的结合体。自然科学发展至今，积累了大量的自然科学知识，同时也积累了大量的科学思想和方法，这些都是人类文化知识的宝贵财富。应让学生在获取知识的同时，体验和领悟科学家的思维过程和思维方式，学习科学探索方法，全面提高科学素养。
3、探究性学习是培养学生创新能力的基本方法
心理学的研究告诉我们：能力是活动的结果，不同类型的能力只能通过相
应类型的活动来培养。创新离不开对问题的探究。科学探索培养学生创新的功能，主要体现在以下两方面：
（1）学生探索的过程实际上就是一个创新的过程，在动手动脑的过程中，潜能的发挥。
（2）探索过程实质上是一个科学的思维过程，而且过程中的每一个环节都渗透着思维力和想象力的有机结合，都体现着科学方法的运用。
三、实施“探究性学习”的教学模式的基本途径。
1、挖掘与所学知识相联系的实际问题进行探索。科学探索是从问题开始，问题的提出通常依赖于问题情境的创设，创设问题情境通常要具备三个条件：一是学习者是否在先前经验基础上觉察到问题的存在；二是探究内容对学习者来说一定是新的未知，经过努力是可掌握的，三是能否激发探究者的认知冲突，需要和期望。要建构一种宽松探究心向，使问题呈现巧而生趣，准而能思，产生探究的内驱力。同时尽量体现有以下特点：
·新奇·充分利用学生的好奇心，激发他们探求科学奥妙的兴趣。
例1、用吸管吸现料人人都会，让一位学生在瓶口塞上单孔橡皮塞插上吸管吸，当学生头脑中产生“怎么会吸不上来？”的问题时已经开始探索。
·学生认为有实用价值或社会价值等的·因为自然科学与工农业生产和生活联系密切，所以可多结合现实情况提出课题。
例2、在学习串联电路和并联电路前，让学生观察室内有哪些用电器，如何连按？路灯之间，双缸洗衣机的两缸是如何连接的？学生会感到做的事挺有实用意义而投入学习。
·尖锐·对学生来说有一定的挑战性，太平淡肤浅反而不利于推动学生的积极性。
例3、在第五册“传染病”一节的教学时，笔者用一段“日本731部队”拿中国人体做细菌性试验的影片引入，惨无人道的画面富有震撼力，学生深刻地体验到传染病能被战争所利用的尖锐问题，具有强烈探究欲望。
·时效性强·结合新闻热点，生活时尚提出课题，尽量避免使用老生常谈
的话题。
例4、在讲传染病特点，放一段美国大片关于细菌性疾病传播过程片段。请同学归纳出传染病的特点。提出：如何预防乙肝的问题。
2、追根溯源至问题起端进行探究。
自然科学的许多问题是离我们生活较远的，学生学习时，如果靠教师直接讲授，学生会觉得问题深奥难懂。如果我们一直上溯到事件的起点，可显现问题的原生态，这时突兀出的问题的难度往往会落在学生的能力范围内，学生的对每一步探究的问题都落在最近发展区域内。
例5、“电动机”结构原理一直是学生学习的一个难点。现在笔者作了如下的追溯：讲述：所谓电动机，就是通电会转动的机器，1、同学们能否尝试用桌上现成的器材让导体动起来？2，找出决定运动方向的因素，相互之间方向关系如何？3、这样只能使导体移动，如何达到转动的目的呢？4、请同学们从抽屉里拿出一卷铜丝（漆包线），让学生动手实验，自制线圈转动，当发现单根线实验不行时，提示多根如何？培养解决实际问题能力。5、学生发现线圈不能连续转动的问题如何解决？引导学生看书，分析，讨论，实验教师点拨。
从最基础的问题开始，学生觉得能力能达到，一个个问题自然产生，自己发现，有劲头去探究，在努力下又能解决，达成高效的探究。
3、设计探索性实验探究。
自然科学是一门实验科学，实验不仅是自然科学教学的主要方法和手段，同时也是自然科学的重要基础和重要内容。但是以往的许多实验是为了验证某一性质或导出某结论而设置的，有时由教师演示，学生观察，有时学生直接验证，这些都会限制学生各种能力的发展。而探索性实验的主体是学生，由学生自己动手，在特定的环境中去发现“新”问题，在实验过程中认识实验反映的自然科学本质，从而形成概念，建立规律。它旨在充分发挥学生的主体地位，让学生亲身经历实验过程对未知结论的探索，激发学生的思维，初步形成科学态度，培养科学素养。
例6、氢气的制取装置即是个重点又是难点，可设计探索性实验进行突破。
问1：根据氢气的制取原理，如何设计制取氢气的最简易装置？。问2：实验中你碰到的问题是什么？强调反应停止了，原因是什么？如何解决？——锌粒有剩余，酸用完了，能随时添加酸液。问3：在操作实验中，你发现了什么问题？反应一直进行，直到药品，如何解决？问4：用启普发生器演示实验过程，问原理是什么？
由于学生直接参与设计和操作实验的探究过程，学生对装置的由来及科学思想有了透彻掌握，学生体会到发明就在一个个不断提出的问题和解决问题过程之中。在实验过程中，引导学生收集并分析处理所得信息材料，让学生有充分思考、讨论时间，化解不同层次同学遇到的困难，促进全体同学创造力发展。
4、抓住反馈中的典型问题探究
教师在课堂上对作业、讨论中的普遍性、典型问题进行探究，找寻到出错的多种根本原因，使反馈真正卓有成效。
例7、试卷中有如下一道试题，出错率高，大部分同学只做对一种方法，全对或全错少数。如图所示，电源电压为4伏且保持不变，
虚框内的电路中，接的两个阻值均为R的电阻，当开关S
由闭合到断开时，电流表的示数减少了0.5A，试在虚框内
画出可能的连接电路图，并计算出相应的电阻。
经过探索，针对一种方法的同学的错误原因可推出学生的问题如下： ① 图中盲目地画图，撞对的。
②分析电流表的示数减少了0.5安，再观察电路图，受到启发直观地得出是并联电路少一条支路。
③分析电流表示数减少0.5安，想到电阻增大的思路，只做一种方法，没有考虑到可能有多种情况。
④ 只画电路图，漏掉计算电阻值的。
在探索的过程中，学生是主讲人，教师是听众及主持人，形成教学信息多向传递，使不同层次的学生的各种层面的问题得到解决。
5、运用知识拓展延伸探究
学生的想象力是丰富的，需要教师去精心呵护和培养，教师应在教学中为学生提供充分发挥创造力的舞台，让学生在思考问题的过程整合、迁移，应用已有的知识，充分的发挥聪明才智去解决问题，这是创新性的特征培养，是教育的出发点和归宿。
例如：教师可以留出时间，让学生畅谈体会，将教学内容延伸到广阔的空间。如学习“摩擦起电”后学生问“电的本质是什么？为什么摩擦可使物体带电？” 肯定、鼓励学生并给予指导，锻炼他们思维多向性，深刻性。
不同的教学内容，探究途径不同，必须依据实际情况选择，方能有针对性地展开。
四、实施“探究性学习”教学模式的环节
学生的“探究性学习”与和科学家的科学家探究虽然在程度上及本质上不同，但探究的基本程序和所包含的要素是基本相同的。一般包含如下几个环节：
1、先学找疑。良好的开瑞是成功的一半。自然科学是一门与日常生活密切的学科，基本上每一单元都有与生活生产联系的实例。创新的第一要求就是善于提出别人没有想到的问题，科学家发明与创造往往从质疑开始，学生提出问题能力的形成不是一蹴而就的，而是一个长期的工程，为此，在新课之前，给出一些问题，实验方法，让学生先找出与教学内容有关的实例及知识，产生疑惑，这样学生经过一个自学地探索过程，脑子里带着问题到课堂里，当然听课效率就高了，同时培养了学生预习、查阅、，质疑、钻研思考良好的习惯。
例，在“浮力”单元新课之前，学生先自看书，查资料，做实验，提出并回答与浮力有关的问题。避免了上课时仅仅是印复性、跟随性等被动的情况，而是强烈解决问题的愿望。
2、提出问题。问题是思维的动因，是探究的起点。这一环节要尽可能鼓
励和启发学生自己发现和提出问题，然后再从学生提出的问题中筛选出与概念相联系，具有吸引力的探究性，能让学生跳一跳尝到果子的问题展开探究活动，有些问题教师由直接提出，要尽可能展示发现问题的思路，渗透发现问题的方法，让学生懂得问题是怎样被发现和提出的，并创设能激趣的情景。
例：上“浮力”时，先演示实验：一皮球从斜面滚到桌边沿从空中落下，然后在桌边沿放一盆水，小球落在水上浮起，问谁将皮球托住了？自然引入浮力的定义及三主要素等。然后用电脑屏幕展示动画，轮船浮在水面上，从轮船上抛出的锚下沉，问锚受到浮力吗？浮力的大小与哪些因素有关？
3、猜想假设。猜想与假设是科学探究的核心环节。它能使探究者明确探究方向，有目的，有计划地进行探究。牛顿说：“没有大胆的推测，就没有伟大的发现。”这一环节要鼓励学生大胆地进行猜想。但猜想与假设不是主观臆断，不是毫无根据的胡思乱想，它是根据一定的科学事实经过一系列思维推理得出的。然而，初中生对日常生活中的自然现象常熟视无睹，很少认真观察和思考，这时教师应引导学生回忆与问题有关的事实，或通过实验让学生观察有关现象，再此基础上，再让学生做出猜想与假设。
例如，在上面用动画提出浮力定义，再做一系列实验：①牙膏壳空的会浮，揉成一团，却下沉；②铁块在水中下沉，在水银中上浮；③一玻璃瓶，瓶口上旋松口些上浮，旋紧时下沉等学生提出猜想。
F浮与m物、v物、ρ物、ρ液、h深度、形状，V排等因素有关。
4、制定方案
制定计划和设计实验是探究活动的重要一环，如果省去这一环节，让学生按照课本给出的实验“照方抓药”。虽然省时省事，也省掉了培养学生独立思考、计划、设计能力的好机会。这一环节通常在教师的引导下，以全班讨论或小组讨论的形式进行。由于学生思考问题的方式和角度不同，讨论中可能出现多种实验方案，这些方案只要合理有效，就应该肯定，让学生去做，不必也不应该要求学生设计的实验和书上给出的实验相同。
例如，通过猜想F浮有关的因素，要进行研究，大家讨论的方案很多，教
师提出要求：①能举例说明的问题就举例；②说明不了的应想到自然科学的根本——设计实验；③实验设计要求最简捷的，然后同学提出要改变形状的物体，教师提供橡皮泥，学生要测浮力的弹簧秤，不同密度的物体，不同体积的物体，教师一一提供。出现问题了：体积不同的物体，质量往往也不同，怎么办？教师在此引入——控制变量法的思想，提出解决问题的方案，对V排不同的处理
方法，讨论解决，浸入的液体的体积的变化。
5、收集证据
这是每位同学真正动手实践的环节，学生有时根据课本，所给的信息材料分析收集；需要实验的，学生分组实验，记录观察到的现象和测量出的数据。在阅读住处材料时，小组成员可大家谈体会归纳。在分组实验时，小组成员要有明确分工，每次实验要分工转换，杜绝少数人包办代替，多数人成为旁观者。教师对少数能力弱的同学给予帮助提高，对尖子生提出实验可能存在的问题进行原因分析。
6、分析论证
这一环节应让学生把注意力放在求证上，不要忙于得出结论。也不要所有的探究活力只有证实，没有证伪。这样会误导学生对科学本质的理解，在头脑中形成不正确的科学形象，要做到这一点，必须把住猜想与假设这一关，引导学生尽可能多地进行合理的猜想与假设，不能走过场，怕麻烦，只提出与科学结论完全符合的猜想。例如，学生认为F浮与V物有关是学生在认真观察的基础
上做出的，合理的猜想，在此基础上再探究得出F浮与V排有关，更具有科学探
究的味道。
7、评估反思
学生反思自己的探究过程，探究思路，探究方法，探究步骤，结果处理等，检查是否有错误和疏漏，从而对结论的可靠性进行评估。这一环节是科学探究活动中不可缺少的环节，由于问题的结论已得出，这一环节常被学生忽视。另一方面，学生也常常不知怎样评估。教师应在强调评估的重要性的同时，教给学生一些评估的具体方法。
8、交流合作
各小组将自己的探究过程，收集到的证据和作出的结论向全班报告，听的小组学生对报告质疑，被质疑的小组学生进行答辩，最后通过全班讨论，对结论修改完善，取得共识。这一环节教师要积极组织学生学会与他人交流。学生得出的结论只要不违背科学，就要鼓励肯定，并指出存在问题，当学生的解释与科学结论有一定的出入时，可以让学生将自己的结论与科学结论相比较，发现不是，加以改正。
五、实施“探索性学习”教学模式的注意点
1、将探索过程有序合理进行分化，是顺利开展“探究性学习”的关键。 要顺利完成“探究性学习”的教学，交给学生独立完成的问题的难度必须恰到好处，太难完成不了，太易了失去研究意义。要做到这一点，教师必须将认知途径展现成具体的过程，并按探究顺序分化成若干单元，层层置疑，步步引入。
例8，第五册“大气与健康”一节的教学：
A、大气污染原因分析，先出示两张数据表，表1：人为造成的几种污染气体的来源。表2：全球自然来源产生的同类气体的数量。要求人人参与将两张表的数据用两种色笔在给出的坐标上画直方圆。作图与比较归纳得出减少大气污染的途径。
B、从信息资料分析引入酸雨，展示酸雨引响环境和人动画，问出现酸雨有哪些危害的问题？
C、阅读信息材料、思考、讨论预防空气污染和治理污染的可行性办法。将问题不断细分的办法，是“探究性学习”中实现因材施教的法宝。单元内容越细化，难度就降低，针对不同学情，对过程进行具体分化的方法也可以不同。
2、发挥组织调控作用，是“探索性学习”取得成效的保证。
在“探索性学习”的教学过程中，教师组织调控作用主要表现在下面四个方面：
（1） 选择让学生探索学习的单元和时间
一般地说，整个认知过程，学生独立完成越多，就越能发挥其特长，锻炼其能力，培养兴趣。由于课堂教学受学生程度和教学时间制约，对各单元精心准备在假期或双休日预先布置与下阶段教学内容相关联的“研究课题”，先教师大致构画一个研究方案，并给予一系列的小问题给予学生指导，然后学生搜集信息，处理信息并逻辑推理，撰写研究报告。
例9：在上自然科学第五册第六单元“人类与环境”之前，先让同学预习内容，在节假日让学生完成“萧山城区水、土壤污染的调查” 。
（2）设疑激趣地提出问题。
要求学生自主研究学习的任务必须以问题的形式提出，学生自己发现问题要优于教师直接给出问题。交给学生自主研究的问题必须满足：①让学生明确研究任务；②能激发学生的研究热情；③及时有效进行反馈调控。
（4）、握好“求异”与“求同”并重的评价原则。
学生独立进行探索学习后，要及时进行交流评价，这样做，一方面便于教师全面了解学生研究情况。另一方面，便于同学间相互启发，取长补短。用归纳法总结出较普遍的情况，提出特殊情况的存在。选择出有实用价值的方法，指出各种情况利弊。
“探索性学习”实践存在的问题有：由于教学内容和质量的扩大，优等生面扩大了，中下生学习没有优等生提高的幅度大，学生差异增加，怎么处理？一是教学中注意培养学生坚持循序渐进原则。二是教学中特别注意合作学习。学生是最好的老师，学生与学生有共同语方，有共同障碍，谁先悟出道理，就会告诉他的周围人。
本研究还在继续进行之中，不是每一节课都能或有必要实施“探究性学习”，有时是一个单元，有时一节课，有时是一节课中的某一部分进行探究，这儿注重的不是形式，而是教学者在教学过程中这种教学思想的渗透，“探究性学习”实验时间越长效果越明显，单独的一节课试验效果甚微，需要一个连续、系列、综合的研究过程。
新课程标准下的初中自然科学
“探究式学习”教学模式的实践与研究
作者： 胡家琪
单位：高桥初中
邮编：3100200
摘要：本文以新课程理念认为课程是活动为指导，通过“探究性学习”使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的，从“探究性学习”本身是一种重要的学习方式、自然科学的学习内容、培养创新精神和创新能力的基本方法说明了此实践的可行性。
本文着重从五方面讨论了开展“探索性学习”的途径。
1、挖掘与所学知识相联系的实际问题进行探索；
2、追根溯源到问题的起端进行探究；
3、设计探索性实验进行探究；
4、抓住反馈中的典型问题进行探究；
5、运用知识的拓展延伸进行探究。
阐述了实施“探索性学习” 八个环节：先学找疑、提出问题、猜想假设、制定方案、收集证据、分析论证、评估反思、交流合作。
实践证明，在自然科学教学中如果选择适当的探究途径，按照上述八个环节开展此模式的实践，注意探究过程有序合理进行分化，发挥好组织调控作用，定能有效达到课题的目的。
新课程理念认为课程是活动。强调学生是课程的主体，强调以学习者的兴趣、需要、能力、经验为中介来实施课程，强调活动的完整性和课程的综合性，强调活动是人心理发生发展的基础，重视学生学习活动的水平、结构、方式，特别是学习者与课程各因素之间的关系。作为学习方式的“探究式学习”指学生在学科领域或现实生活的情境中，通过发现问题，调查研究，动手操作，表达与交流等探究性活动，获得知识，技能和态度的学习方式，是实现新课程改革目标的最佳途径。但是，时至今日，走进我们的课堂的“接受性学习”方式比比皆是，究其主要原因是：
（1）误解“探究性学习”模式的实施条件。认为探究式学习是搞科研，只能在少数优秀学生，优秀学校中才能有条件开展，或认为只能在课外实践活动课中开展，课堂教学主要学习学科知识，不适于开展这种学习方式。
（2）不清楚开展“探究性学习”的方法。
（3）认为没必要开展这种学习方式，既浪费时间，精力也对学生的考试成绩起不了多大作用。所有这些，都极大地制约了“探究式学习”的普及和推广。事实上，作为学习方式的探究性学习，在近几年的各级、各项考试中体现出不可缺少及无法替代的作用。笔者针对如何实施探究性学习方式问题做了二年多的实践尝试，认为“探究式学习”完全可以渗透于自然学科的日常教学中去，本文阐述在初中自然科学中实施这种较为广义的探究性学习方法和过程，以实现新课程标准的目标。
一、实施“探究式学习”教学模式的意义。
“探究性学习”是由英文“Inquing Leanning”翻译过来的，美国学者一般定义为：儿童自主参与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力；同时，形成认识自然的基础——科学概括；进而培养探究未知世界的积极态度。这里强调的是通过“自主地参与科学探究”来获得知识的过程，同时形成科学概念和探究能力。这里科学探究有两层含义：一是科学家的探究，二是教学或学习过程。
探究性学习是对科学探究的探究，即用探究未知的方法去获取和运用知识，
指学生用以获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。人的学习方式总是与个人的心智、知识水平，及与他人的交互作用，科学的本质相联系的。本文所论述的“探究性学习”在学习过程中无论是激发学生学习兴趣，形成良好学习动机的起始阶段，还是学习过程的探索、操作、理解、成功的意义建构的心理追求阶段，以及应用的结束阶段，都是强有力的，每一步都努力地实现新课程的标准目标。“探究式学习”努力转变教师角色，改变学生学习方式，突出学生的主体地位，提倡学生自主学习，自动探究，让学生学会知识，学会做事，学会共同生活，学会生存，努力为学生的终身发展奠定基础。
二、实施“探究性学习”教学模式的可行性分析
1、“探究性学习”是一种重要的学习方式
初中学生的抽象思维能力较弱，建立新概念需要具体的表象作依托。而且学生在学习某一概念之前，往往已形成生活概念，这些建立在少量的直接观察和具体经验基础上的概念，大都比较粗浅，有些甚至是错误的，在教学中，即使教师反复强调清晰讲授，学生表面上接受了概念的含义，但在分析问题时仍然可能以生活概念为依据进行思考，只有通过引导学生亲身探究，让他们自己发现自己已有经验与新发现的现象或事实之间不一致甚至冲突之处，他们才会自学审视，反思并修正自己的经验和认识，这样获得的知识才是深刻的，有真正意义的。
2、探究是自然科学的学习内容
自然科学不仅指自然科学本身，还包括探索自然科学知识的思维过程和方法，自然科学是“知识”、“过程”和“方法”的结合体。自然科学发展至今，积累了大量的自然科学知识，同时也积累了大量的科学思想和方法，这些都是人类文化知识的宝贵财富。应让学生在获取知识的同时，体验和领悟科学家的思维过程和思维方式，学习科学探索方法，全面提高科学素养。
3、探究性学习是培养学生创新能力的基本方法
心理学的研究告诉我们：能力是活动的结果，不同类型的能力只能通过相
应类型的活动来培养。创新离不开对问题的探究。科学探索培养学生创新的功能，主要体现在以下两方面：
（1）学生探索的过程实际上就是一个创新的过程，在动手动脑的过程中，潜能的发挥。
（2）探索过程实质上是一个科学的思维过程，而且过程中的每一个环节都渗透着思维力和想象力的有机结合，都体现着科学方法的运用。
三、实施“探究性学习”的教学模式的基本途径。
1、挖掘与所学知识相联系的实际问题进行探索。科学探索是从问题开始，问题的提出通常依赖于问题情境的创设，创设问题情境通常要具备三个条件：一是学习者是否在先前经验基础上觉察到问题的存在；二是探究内容对学习者来说一定是新的未知，经过努力是可掌握的，三是能否激发探究者的认知冲突，需要和期望。要建构一种宽松探究心向，使问题呈现巧而生趣，准而能思，产生探究的内驱力。同时尽量体现有以下特点：
·新奇·充分利用学生的好奇心，激发他们探求科学奥妙的兴趣。
例1、用吸管吸现料人人都会，让一位学生在瓶口塞上单孔橡皮塞插上吸管吸，当学生头脑中产生“怎么会吸不上来？”的问题时已经开始探索。
·学生认为有实用价值或社会价值等的·因为自然科学与工农业生产和生活联系密切，所以可多结合现实情况提出课题。
例2、在学习串联电路和并联电路前，让学生观察室内有哪些用电器，如何连按？路灯之间，双缸洗衣机的两缸是如何连接的？学生会感到做的事挺有实用意义而投入学习。
·尖锐·对学生来说有一定的挑战性，太平淡肤浅反而不利于推动学生的积极性。
例3、在第五册“传染病”一节的教学时，笔者用一段“日本731部队”拿中国人体做细菌性试验的影片引入，惨无人道的画面富有震撼力，学生深刻地体验到传染病能被战争所利用的尖锐问题，具有强烈探究欲望。
·时效性强·结合新闻热点，生活时尚提出课题，尽量避免使用老生常谈
的话题。
例4、在讲传染病特点，放一段美国大片关于细菌性疾病传播过程片段。请同学归纳出传染病的特点。提出：如何预防乙肝的问题。
2、追根溯源至问题起端进行探究。
自然科学的许多问题是离我们生活较远的，学生学习时，如果靠教师直接讲授，学生会觉得问题深奥难懂。如果我们一直上溯到事件的起点，可显现问题的原生态，这时突兀出的问题的难度往往会落在学生的能力范围内，学生的对每一步探究的问题都落在最近发展区域内。
例5、“电动机”结构原理一直是学生学习的一个难点。现在笔者作了如下的追溯：讲述：所谓电动机，就是通电会转动的机器，1、同学们能否尝试用桌上现成的器材让导体动起来？2，找出决定运动方向的因素，相互之间方向关系如何？3、这样只能使导体移动，如何达到转动的目的呢？4、请同学们从抽屉里拿出一卷铜丝（漆包线），让学生动手实验，自制线圈转动，当发现单根线实验不行时，提示多根如何？培养解决实际问题能力。5、学生发现线圈不能连续转动的问题如何解决？引导学生看书，分析，讨论，实验教师点拨。
从最基础的问题开始，学生觉得能力能达到，一个个问题自然产生，自己发现，有劲头去探究，在努力下又能解决，达成高效的探究。
3、设计探索性实验探究。
自然科学是一门实验科学，实验不仅是自然科学教学的主要方法和手段，同时也是自然科学的重要基础和重要内容。但是以往的许多实验是为了验证某一性质或导出某结论而设置的，有时由教师演示，学生观察，有时学生直接验证，这些都会限制学生各种能力的发展。而探索性实验的主体是学生，由学生自己动手，在特定的环境中去发现“新”问题，在实验过程中认识实验反映的自然科学本质，从而形成概念，建立规律。它旨在充分发挥学生的主体地位，让学生亲身经历实验过程对未知结论的探索，激发学生的思维，初步形成科学态度，培养科学素养。
例6、氢气的制取装置即是个重点又是难点，可设计探索性实验进行突破。
问1：根据氢气的制取原理，如何设计制取氢气的最简易装置？。问2：实验中你碰到的问题是什么？强调反应停止了，原因是什么？如何解决？——锌粒有剩余，酸用完了，能随时添加酸液。问3：在操作实验中，你发现了什么问题？反应一直进行，直到药品，如何解决？问4：用启普发生器演示实验过程，问原理是什么？
由于学生直接参与设计和操作实验的探究过程，学生对装置的由来及科学思想有了透彻掌握，学生体会到发明就在一个个不断提出的问题和解决问题过程之中。在实验过程中，引导学生收集并分析处理所得信息材料，让学生有充分思考、讨论时间，化解不同层次同学遇到的困难，促进全体同学创造力发展。
4、抓住反馈中的典型问题探究
教师在课堂上对作业、讨论中的普遍性、典型问题进行探究，找寻到出错的多种根本原因，使反馈真正卓有成效。
例7、试卷中有如下一道试题，出错率高，大部分同学只做对一种方法，全对或全错少数。如图所示，电源电压为4伏且保持不变，
虚框内的电路中，接的两个阻值均为R的电阻，当开关S
由闭合到断开时，电流表的示数减少了0.5A，试在虚框内
画出可能的连接电路图，并计算出相应的电阻。
经过探索，针对一种方法的同学的错误原因可推出学生的问题如下： ① 图中盲目地画图，撞对的。
②分析电流表的示数减少了0.5安，再观察电路图，受到启发直观地得出是并联电路少一条支路。
③分析电流表示数减少0.5安，想到电阻增大的思路，只做一种方法，没有考虑到可能有多种情况。
④ 只画电路图，漏掉计算电阻值的。
在探索的过程中，学生是主讲人，教师是听众及主持人，形成教学信息多向传递，使不同层次的学生的各种层面的问题得到解决。
5、运用知识拓展延伸探究
学生的想象力是丰富的，需要教师去精心呵护和培养，教师应在教学中为学生提供充分发挥创造力的舞台，让学生在思考问题的过程整合、迁移，应用已有的知识，充分的发挥聪明才智去解决问题，这是创新性的特征培养，是教育的出发点和归宿。
例如：教师可以留出时间，让学生畅谈体会，将教学内容延伸到广阔的空间。如学习“摩擦起电”后学生问“电的本质是什么？为什么摩擦可使物体带电？” 肯定、鼓励学生并给予指导，锻炼他们思维多向性，深刻性。
不同的教学内容，探究途径不同，必须依据实际情况选择，方能有针对性地展开。
四、实施“探究性学习”教学模式的环节
学生的“探究性学习”与和科学家的科学家探究虽然在程度上及本质上不同，但探究的基本程序和所包含的要素是基本相同的。一般包含如下几个环节：
1、先学找疑。良好的开瑞是成功的一半。自然科学是一门与日常生活密切的学科，基本上每一单元都有与生活生产联系的实例。创新的第一要求就是善于提出别人没有想到的问题，科学家发明与创造往往从质疑开始，学生提出问题能力的形成不是一蹴而就的，而是一个长期的工程，为此，在新课之前，给出一些问题，实验方法，让学生先找出与教学内容有关的实例及知识，产生疑惑，这样学生经过一个自学地探索过程，脑子里带着问题到课堂里，当然听课效率就高了，同时培养了学生预习、查阅、，质疑、钻研思考良好的习惯。
例，在“浮力”单元新课之前，学生先自看书，查资料，做实验，提出并回答与浮力有关的问题。避免了上课时仅仅是印复性、跟随性等被动的情况，而是强烈解决问题的愿望。
2、提出问题。问题是思维的动因，是探究的起点。这一环节要尽可能鼓
励和启发学生自己发现和提出问题，然后再从学生提出的问题中筛选出与概念相联系，具有吸引力的探究性，能让学生跳一跳尝到果子的问题展开探究活动，有些问题教师由直接提出，要尽可能展示发现问题的思路，渗透发现问题的方法，让学生懂得问题是怎样被发现和提出的，并创设能激趣的情景。
例：上“浮力”时，先演示实验：一皮球从斜面滚到桌边沿从空中落下，然后在桌边沿放一盆水，小球落在水上浮起，问谁将皮球托住了？自然引入浮力的定义及三主要素等。然后用电脑屏幕展示动画，轮船浮在水面上，从轮船上抛出的锚下沉，问锚受到浮力吗？浮力的大小与哪些因素有关？
3、猜想假设。猜想与假设是科学探究的核心环节。它能使探究者明确探究方向，有目的，有计划地进行探究。牛顿说：“没有大胆的推测，就没有伟大的发现。”这一环节要鼓励学生大胆地进行猜想。但猜想与假设不是主观臆断，不是毫无根据的胡思乱想，它是根据一定的科学事实经过一系列思维推理得出的。然而，初中生对日常生活中的自然现象常熟视无睹，很少认真观察和思考，这时教师应引导学生回忆与问题有关的事实，或通过实验让学生观察有关现象，再此基础上，再让学生做出猜想与假设。
例如，在上面用动画提出浮力定义，再做一系列实验：①牙膏壳空的会浮，揉成一团，却下沉；②铁块在水中下沉，在水银中上浮；③一玻璃瓶，瓶口上旋松口些上浮，旋紧时下沉等学生提出猜想。
F浮与m物、v物、ρ物、ρ液、h深度、形状，V排等因素有关。
4、制定方案
制定计划和设计实验是探究活动的重要一环，如果省去这一环节，让学生按照课本给出的实验“照方抓药”。虽然省时省事，也省掉了培养学生独立思考、计划、设计能力的好机会。这一环节通常在教师的引导下，以全班讨论或小组讨论的形式进行。由于学生思考问题的方式和角度不同，讨论中可能出现多种实验方案，这些方案只要合理有效，就应该肯定，让学生去做，不必也不应该要求学生设计的实验和书上给出的实验相同。
例如，通过猜想F浮有关的因素，要进行研究，大家讨论的方案很多，教
师提出要求：①能举例说明的问题就举例；②说明不了的应想到自然科学的根本——设计实验；③实验设计要求最简捷的，然后同学提出要改变形状的物体，教师提供橡皮泥，学生要测浮力的弹簧秤，不同密度的物体，不同体积的物体，教师一一提供。出现问题了：体积不同的物体，质量往往也不同，怎么办？教师在此引入——控制变量法的思想，提出解决问题的方案，对V排不同的处理
方法，讨论解决，浸入的液体的体积的变化。
5、收集证据
这是每位同学真正动手实践的环节，学生有时根据课本，所给的信息材料分析收集；需要实验的，学生分组实验，记录观察到的现象和测量出的数据。在阅读住处材料时，小组成员可大家谈体会归纳。在分组实验时，小组成员要有明确分工，每次实验要分工转换，杜绝少数人包办代替，多数人成为旁观者。教师对少数能力弱的同学给予帮助提高，对尖子生提出实验可能存在的问题进行原因分析。
6、分析论证
这一环节应让学生把注意力放在求证上，不要忙于得出结论。也不要所有的探究活力只有证实，没有证伪。这样会误导学生对科学本质的理解，在头脑中形成不正确的科学形象，要做到这一点，必须把住猜想与假设这一关，引导学生尽可能多地进行合理的猜想与假设，不能走过场，怕麻烦，只提出与科学结论完全符合的猜想。例如，学生认为F浮与V物有关是学生在认真观察的基础
上做出的，合理的猜想，在此基础上再探究得出F浮与V排有关，更具有科学探
究的味道。
7、评估反思
学生反思自己的探究过程，探究思路，探究方法，探究步骤，结果处理等，检查是否有错误和疏漏，从而对结论的可靠性进行评估。这一环节是科学探究活动中不可缺少的环节，由于问题的结论已得出，这一环节常被学生忽视。另一方面，学生也常常不知怎样评估。教师应在强调评估的重要性的同时，教给学生一些评估的具体方法。
8、交流合作
各小组将自己的探究过程，收集到的证据和作出的结论向全班报告，听的小组学生对报告质疑，被质疑的小组学生进行答辩，最后通过全班讨论，对结论修改完善，取得共识。这一环节教师要积极组织学生学会与他人交流。学生得出的结论只要不违背科学，就要鼓励肯定，并指出存在问题，当学生的解释与科学结论有一定的出入时，可以让学生将自己的结论与科学结论相比较，发现不是，加以改正。
五、实施“探索性学习”教学模式的注意点
1、将探索过程有序合理进行分化，是顺利开展“探究性学习”的关键。 要顺利完成“探究性学习”的教学，交给学生独立完成的问题的难度必须恰到好处，太难完成不了，太易了失去研究意义。要做到这一点，教师必须将认知途径展现成具体的过程，并按探究顺序分化成若干单元，层层置疑，步步引入。
例8，第五册“大气与健康”一节的教学：
A、大气污染原因分析，先出示两张数据表，表1：人为造成的几种污染气体的来源。表2：全球自然来源产生的同类气体的数量。要求人人参与将两张表的数据用两种色笔在给出的坐标上画直方圆。作图与比较归纳得出减少大气污染的途径。
B、从信息资料分析引入酸雨，展示酸雨引响环境和人动画，问出现酸雨有哪些危害的问题？
C、阅读信息材料、思考、讨论预防空气污染和治理污染的可行性办法。将问题不断细分的办法，是“探究性学习”中实现因材施教的法宝。单元内容越细化，难度就降低，针对不同学情，对过程进行具体分化的方法也可以不同。
2、发挥组织调控作用，是“探索性学习”取得成效的保证。
在“探索性学习”的教学过程中，教师组织调控作用主要表现在下面四个方面：
（1） 选择让学生探索学习的单元和时间
一般地说，整个认知过程，学生独立完成越多，就越能发挥其特长，锻炼其能力，培养兴趣。由于课堂教学受学生程度和教学时间制约，对各单元精心准备在假期或双休日预先布置与下阶段教学内容相关联的“研究课题”，先教师大致构画一个研究方案，并给予一系列的小问题给予学生指导，然后学生搜集信息，处理信息并逻辑推理，撰写研究报告。
例9：在上自然科学第五册第六单元“人类与环境”之前，先让同学预习内容，在节假日让学生完成“萧山城区水、土壤污染的调查” 。
（2）设疑激趣地提出问题。
要求学生自主研究学习的任务必须以问题的形式提出，学生自己发现问题要优于教师直接给出问题。交给学生自主研究的问题必须满足：①让学生明确研究任务；②能激发学生的研究热情；③及时有效进行反馈调控。
（4）、握好“求异”与“求同”并重的评价原则。
学生独立进行探索学习后，要及时进行交流评价，这样做，一方面便于教师全面了解学生研究情况。另一方面，便于同学间相互启发，取长补短。用归纳法总结出较普遍的情况，提出特殊情况的存在。选择出有实用价值的方法，指出各种情况利弊。
“探索性学习”实践存在的问题有：由于教学内容和质量的扩大，优等生面扩大了，中下生学习没有优等生提高的幅度大，学生差异增加，怎么处理？一是教学中注意培养学生坚持循序渐进原则。二是教学中特别注意合作学习。学生是最好的老师，学生与学生有共同语方，有共同障碍，谁先悟出道理，就会告诉他的周围人。
本研究还在继续进行之中，不是每一节课都能或有必要实施“探究性学习”，有时是一个单元，有时一节课，有时是一节课中的某一部分进行探究，这儿注重的不是形式，而是教学者在教学过程中这种教学思想的渗透，“探究性学习”实验时间越长效果越明显，单独的一节课试验效果甚微，需要一个连续、系列、综合的研究过程。